1、实验室检查：血常规和生化、血沉等检查可提示形成纵隔肿物的病因和疾病的基本状况。存在感染者，其外周血象检查有白细胞计数和中性粒细胞的显著增高。而结核性淋巴结肿大者，其血沉显著增快。
2、影像学检查：
（1）胸部X线检查：是首选检查手段，可检查胸壁及纵隔有无异常肿块。
（2）胸部CT检查：CT检查可明确胸腔纵隔内肿块的具体位置，显示肿块与周围组织的关系。
（3）磁共振(MRI)检查：磁共振检查能明确囊性结构的病变是否侵入邻近结构，更好显示软组织的结构。
（4）超声心动图：此检查目的在于明确心脏是否受到肿瘤侵袭。怀疑患儿心脏受到病变侵犯时，建议做此检查。
3、内镜检查：食管或气管受压的患儿适宜做食管镜或气管镜检查，以确定受压部位及程度，便于解除压迫。
4、针吸或穿刺活检：活检是诊断小儿纵隔压迫综合征的金标准。此检查可明确疾病的良恶性。若怀疑是癌性病变，可行细针针吸术；若怀疑是淋巴瘤、胸腺瘤或神经系统肿瘤时，应选择穿刺活检。